【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地质钻探领域，具体为一种压力平衡超前取心钻具。
技术介绍
1、目前在卤水矿的勘查过程中需要对含矿层进行钻探取样，为矿产资源量调查评价提供实物资料和地质信息，因此需要使用钻具对矿层进行取样工作。
2、目前市场上的常用卤水矿产勘查取样钻具包括单管钻具、普通双管钻具和绳索取心钻具，通过对矿层进行钻孔取样，得到矿石样本，然而现有的钻具均为正循环流道设计，钻进过程中钻具内外压力不平衡，其中常规绳索取心钻具、双管钻具易发生憋钻、憋压等问题，导致钻进困难，难以适应造浆严重地层，绳索取心钻杆与扩孔钻杆不通用，导致施工成本高，不利于人们的使用。
3、针对上述问题，本专利技术提供了一种压力平衡超前取心钻具。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种压力平衡超前取心钻具，通过对内外管环装间隙正循环、内管反循环，可实现钻具流道优化、压力平衡，防止卤水矿产勘查钻探过程中出现含矿层因造浆严重导致憋钻等情况，从而解决了
技术介绍
中的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种压力平衡超前取心钻具，包括单向机构，所述单向机构的底部通过螺纹活动连接有双向循环机构，所述双向循环机构的表面通过螺纹活动连接有钻具内管，所述双向循环机构表面的底部通过螺纹活动连接有钻具外管，所述钻具内管的底部通过螺纹活动连接有内钻头，所述钻具外管的底部通过螺纹活动连接有外钻头，所述单向机构包括上接头，所述上接头的内腔设置有阀座，所述阀座表面的底部套设有第一弹簧，所述双向循
3、进一步地，所述样品负压固定机构包括活塞板，所述活塞板的底部开设有通孔，所述活塞板的顶部固定连接有定位壳，所述定位壳内腔的两侧之间固定连接有定位架，所述定位架的顶部设置有限位杆，所述限位杆的底部贯穿定位架并套设有第二弹簧，所述限位杆的底部固定连接有密封板。
4、进一步地，所述限位杆的顶部固定连接有限位块，所述密封板的底部固定连接有橡胶垫，所述活塞板的表面套设有密封胶圈。
5、进一步地，所述定位架的顶部开设有与限位杆配合使用的开口，所述钻具外管的内壁开设有与活塞板配合使用的滑动槽。
6、进一步地，所述上接头的表面套设有抗磨环，所述阀座的表面与第一弹簧固定连接。
7、进一步地，所述阀压盖的顶部固定连接有橡胶密封圈，所述阀压盖的底部固定连接有挡环。
8、进一步地，所述上接头的内壁开设有与阀座配合使用的锥形斜面，所述外钻头位于内钻头的底部。
9、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
10、1、本专利技术提供的一种压力平衡超前取心钻具，通过样品负压固定机构能够在岩芯进入钻具内管后，使其内部形成负压状态，将岩芯牢牢吸附在其内部，从而避免岩心因重力作用而掉落。
11、2、通过正循环流道和反循环流道的设计，在有钻井液循环钻进、下钻过程中，钻具内管顶部直通钻具外管与孔壁之间的环状通道，钻具外管和钻具内管之间的环状通道通过钻头连通孔底，从而保证钻具内部与孔底连通，避免憋压或憋钻。
12、3、通过单向机构的设计，在无钻井液循环钻进、下钻过程中，阀座在第一弹簧压力作用下闭合，钻具内管和钻具外管之间环状通道随之封闭，避免孔内泥沙进入造成堵塞。
13、4、通过超前取心结构设计，在有钻井液循环钻进过程中，钻井液通过钻具内管和钻具外管之间环状通道，进入钻具外管与孔壁之间的环状通道，避免扰动岩心。
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1.一种压力平衡超前取心钻具，包括单向机构(1)，其特征在于：所述单向机构(1)的底部通过螺纹活动连接有双向循环机构(2)，所述双向循环机构(2)的表面通过螺纹活动连接有钻具内管(3)，所述双向循环机构(2)表面的底部通过螺纹活动连接有钻具外管(4)，所述钻具内管(3)的底部通过螺纹活动连接有内钻头(5)，所述钻具外管(4)的底部通过螺纹活动连接有外钻头(6)，所述单向机构(1)包括上接头(101)，所述上接头(101)的内腔设置有阀座(102)，所述阀座(102)表面的底部套设有第一弹簧(103)，所述双向循环机构(2)包括双循环接头(201)，所述双循环接头(201)的底部开设有阀槽(202)，所述阀槽(202)内腔的前侧和后侧均开设有反循环流道(203)，所述双循环接头(201)内腔两侧的底部均开设有正循环流道(204)，所述阀槽(202)内腔的底部通过螺纹活动连接有阀压盖(205)，所述阀压盖(205)的顶部设置有钢球(206)，所述钻具外管(4)的内腔设置有样品负压固定机构(7)。
2.根据权利要求1所述的一种压力平衡超前取心钻具，其特征在于：所述样品负压固
3.根据权利要求2所述的一种压力平衡超前取心钻具，其特征在于：所述限位杆(705)的顶部固定连接有限位块，所述密封板(707)的底部固定连接有橡胶垫(708)，所述活塞板(701)的表面套设有密封胶圈。
4.根据权利要求2所述的一种压力平衡超前取心钻具，其特征在于：所述定位架(704)的顶部开设有与限位杆(705)配合使用的开口，所述钻具外管(4)的内壁开设有与活塞板(701)配合使用的滑动槽。
5.根据权利要求1所述的一种压力平衡超前取心钻具，其特征在于：所述上接头(101)的表面套设有抗磨环(8)，所述阀座(102)的表面与第一弹簧(103)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种压力平衡超前取心钻具，其特征在于：所述阀压盖(205)的顶部固定连接有橡胶密封圈，所述阀压盖(205)的底部固定连接有挡环。
7.根据权利要求1所述的一种压力平衡超前取心钻具，其特征在于：所述上接头(101)的内壁开设有与阀座(102)配合使用的锥形斜面，所述外钻头(6)位于内钻头(5)的底部。
...【技术特征摘要】
1.一种压力平衡超前取心钻具，包括单向机构(1)，其特征在于：所述单向机构(1)的底部通过螺纹活动连接有双向循环机构(2)，所述双向循环机构(2)的表面通过螺纹活动连接有钻具内管(3)，所述双向循环机构(2)表面的底部通过螺纹活动连接有钻具外管(4)，所述钻具内管(3)的底部通过螺纹活动连接有内钻头(5)，所述钻具外管(4)的底部通过螺纹活动连接有外钻头(6)，所述单向机构(1)包括上接头(101)，所述上接头(101)的内腔设置有阀座(102)，所述阀座(102)表面的底部套设有第一弹簧(103)，所述双向循环机构(2)包括双循环接头(201)，所述双循环接头(201)的底部开设有阀槽(202)，所述阀槽(202)内腔的前侧和后侧均开设有反循环流道(203)，所述双循环接头(201)内腔两侧的底部均开设有正循环流道(204)，所述阀槽(202)内腔的底部通过螺纹活动连接有阀压盖(205)，所述阀压盖(205)的顶部设置有钢球(206)，所述钻具外管(4)的内腔设置有样品负压固定机构(7)。
2.根据权利要求1所述的一种压力平衡超前取心钻具，其特征在于：所述样品负压固定机构(7)包括活塞板(701)，所述活塞板(701)的底部开设有通孔(702)，所述活塞板(701)的顶部固定连接有定位壳(703)，所述定位壳(703)内腔的两侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩小龙，张秉强，苏兴涛，杨永顺，刘富岗，赵海波，姚强，吴斌兵，蒋耀强，席军军，
申请(专利权)人：中国地质调查局西宁自然资源综合调查中心，
类型：发明
国别省市：
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